【题目】如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角θ=60°,接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域,微粒射出磁场时的偏转角也为θ=60°.己知偏转电场中金属板长L=R,圆形匀强磁场的半径为cm,重力忽略不计.求:
(1)带电微粒经加速电场后的速率;
(2)两金属板间偏转电场的电场强度E的大小;
(3)匀强磁场的磁感应强度的大小.
【答案】1×104;2×103V/m;B=0.13T
【解析】(1)带电微粒经加速电场加速后速度为v1,根据动能定理:qU1=mv12
得:v1==1.0×104m/s
(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用,做类平抛运动.在水平方向微粒做匀速直线运动.水平方向:v1=
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动,加速度为a,出电场时竖直方向速度为v2
竖直方向:a=
v2=at
由几何关系:tanθ=,
联立得 tanθ=
由题θ=60°
解得: .
(3)设带电粒子进磁场时的速度大小为v,则:v==2×104m/s
由粒子运动的对称性可知,入射速度方向过磁场区域圆心,则出射速度反向延长线过磁场区域圆心,粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,则轨迹半径为:r=Rtan60°=0.3m
由:qvB=m
得:
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【题目】如图所示,理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝,副线圈匝数为n2=200匝,将原线圈接在(V)的交流电源上,已知电阻R=100Ω,电流表A为理想交流电表.则下列说法正确的是( )
A. 穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2Wb/s
B. 交流电的频率为50Hz
C. 电流表A的示数为0.4A
D. 变压器的输入功率是16W
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【题目】家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC元件,PTC元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率与温度的关系如图所示,由于这种特性,PTC元件具有发热、控温两重功能,对此以下说法中正确的是( )
A. 通电后其功率先增大后减小
B. 通电后其功率先减小后增大
C. 当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1到t2的某一值不变
D. 当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1或t2不变
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【题目】如图(1)所示,在两平行的金属板间加上如图(2)所示的电压。在内,一点电荷在两极板间处于静止状态, 时电荷仍运动且未与极板接触,则在内,点电荷(g取10m/s2)( )
A. 做匀加速直线运动,加速度大小为10m/s2
B. 末速度大小为10m/s
C. 做变加速直线运动, 末加速度大小为10m/s2
D. 做变加速直线运动,平均加速度大小为5m/s2
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【题目】两物体在同一直线上运动,二者运动的图像均为直线,如图,已知两物体在末相遇,则关于它们在内的运动,下列说法正确的是( )
A. 两物体运动方向相反
B. a物体的加速度小于b物体的加速度
C. 时刻,a在b前方远处
D. 时两物体相距最远
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【题目】如图所示,在竖直墙壁的A点处有一根水平轻杆a,杆的左端有一个轻滑轮O.一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重为G的物体,开始时BO段细线与天花板的夹角为θ=30°.系统保持静止,当轻杆a缓慢向下移动的过程中,不计一切摩擦,下列说法中正确的是( )
A. 细线BO对天花板的拉力没有变化
B. a杆对滑轮的作用力逐渐减小
C. a杆对滑轮的作用力的方向沿杆水平向右
D. 墙壁对a杆的作用力不变
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【题目】如图所示,A、B两点固定两个等量异种点电荷+Q和-Q,O点为AB连线的中点,OD是AB连线的中垂线,BC与OD平行,AO=BO=BC。下列说法正确的是( )
A. D点的场强方向由D指向C
B. 将一正电荷由D点移到C点,正电荷的电势能降低
C. 将一负电荷由O点移到D点,电场力做负功
D. –Q在O点和C点产生电场的场强大小相等,方向相互垂直
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【题目】(14分)如图所示,一个质量为M长为L的圆管竖直放置,顶端塞有一个质量为m的弹性小球,M=5m,球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为5mg.管从下端离地面距离为H处自由落下,运动过程中,管始终保持竖直,每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等,不计空气阻力,重力加速度为g.求:
(1)管第一次落地弹起时管和球的加速度;
(2)管第一次落地弹起后,若球没有从管中滑出,则球与管达到相同速度时,管的下端距地面的高度;
(3)管第二次弹起后球不致滑落,L应满足什么条件.
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【题目】如图所示,一质量为6kg的物块,置于水平地面上.物块与地面的动摩擦因数为0.5,然后用两根轻绳分别系在物块的A点和B点,A绳水平,B绳与水平面成37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2
求:
(1)逐渐增大B绳的拉力,直到物块对地面的压力恰好为零,则此时A绳和B绳的拉力分别是多大?
(2)将A绳剪断,为了使物块沿水平面做匀速直线运动,在不改变B绳方向的情况下,B绳的拉力应为多大?(结果保留一位小数)
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